An Introduction to Database System

数据库系统概论An Introduction to Database System

第七章 数据库设计

5/25/2019

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刘 淇Email: qiliuql@ustc.edu.cn

课程主页：http://staff.ustc.edu.cn/~qiliuql/DB2019HF.html

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第七章 数据库设计

7.1 数据库设计概述

7.2 需求分析

7.3 概念结构设计

7.4 逻辑结构设计

7.5 数据库的物理设计

7.6 数据库实施和维护

7.7 小结

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数据库设计概述

数据库设计

数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造（

设计）优化的数据库逻辑模式和物理结构，并据此

建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储和

管理数据，满足各种用户的应用需求，包括信息管

理要求和数据操作要求。

目标：为用户和各种应用系统提供一个信息基础设

施和高效率的运行环境

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数据库设计概述

数据库（系统）设计 《XX市企业就业补贴管理系统的设计与实现》

《XX市国税局电子发票管理系统的设计与实现》

《基于J2EE的公安消防装备信息系统的设计和实现》

《医疗安全不良事件上报与分析系统设计与实现》

《保险公司保险业务管理系统的设计与实现》

《XX省电力集团公司现金预算管理系统》

《电视台固定资产管理信息系统的设计与实现》

《政府公文管理系统设计与实现》

《个人信贷业务管理系统的设计与实现》

《三星公司渠道管理系统设计与实现》

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An Introduction to Database System

7.1 数据库设计概述

7.1.1 数据库设计的特点

7.1.2 数据库设计方法

7.1.3 数据库设计的基本步骤

7.1.4 数据库设计过程中的各级模式

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7.1.1 数据库设计的特点

数据库建设的基本规律

三分技术，七分管理，十二分基础数据

管理

数据库建设项目管理

企业（即应用部门）的业务管理

基础数据

收集、入库

更新新的数据

结构（数据）设计和行为（处理）设计相结合

将数据库结构设计和数据处理设计密切结合

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数据库设计的特点（续）

现实世界

概念模型设计

子模式设计

物理数据库设计

逻辑数据库设计

建立数据库

数据分析 功能分析

功能模型 功能说明

事务设计

程序说明

应用程序设计

程序编码调试

结构（数据库结构）和行为（数据处理）分离的设计

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数据库设计 应用系统设计

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7.1 数据库设计概述

7.1.1 数据库设计的特点

7.1.2 数据库设计方法

7.1.3 数据库设计的基本步骤

7.1.4 数据库设计过程中的各级模式

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7.1.2 数据库设计方法

手工与经验相结合方法

设计质量与设计人员的经验和水平有直接关系

数据库运行一段时间后常常不同程度地发现各种问

题，增加了维护代价

规范设计法

基本思想：过程迭代和逐步求精

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数据库设计方法（续）

新奥尔良（New Orleans）方法

将数据库设计分为若干阶段和步骤

需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计

基于E-R模型的数据库设计方法

概念设计阶段广泛采用

3NF（第三范式）的设计方法

逻辑阶段可采用的有效方法

ODL（Object Definition Language）方法

面向对象的数据库设计方法

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数据库设计方法（续）

计算机辅助设计

ORACLE Designer 2000

SYBASE PowerDesigner

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7.1 数据库设计概述

7.1.1 数据库设计的特点

7.1.2 数据库设计方法

7.1.3 数据库设计的基本步骤

7.1.4 数据库设计过程中的各级模式

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7.1.3 数据库设计的基本步骤

数据库设计分6个阶段

需求分析

概念结构设计

逻辑结构设计

物理结构设计

数据库实施

数据库运行和维护

需求分析和概念设计独立于任何数据库管理系统

逻辑设计和物理设计与选用的DBMS密切相关

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数据库设计的基本步骤（续）

一、数据库设计的准备工作：选定参加设计的人

1.系统分析人员、数据库设计人员

自始至终参与数据库设计

2. 用户和数据库管理员

主要参加需求分析和数据库的运行维护

3.应用开发人员（程序员和操作员）

在系统实施阶段参与进来，负责编制程序和准备软硬件环境

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An Introduction to Database System

数据库设计的基本步骤（续）

二、数据库设计的过程(六个阶段)

⒈需求分析阶段

准确了解与分析用户需求（包括数据与处理）

最困难、最耗费时间的一步

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数据库设计的基本步骤（续）

⒉概念结构设计阶段

整个数据库设计的关键

通过对用户需求进行综合、归纳与抽象，形成一个

独立于具体DBMS的概念模型

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数据库设计的基本步骤（续）

⒊逻辑结构设计阶段

将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型

对其进行优化

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数据库设计的基本步骤（续）

⒋数据库物理设计阶段

为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结

构（包括存储结构和存取方法）

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数据库设计的基本步骤（续）

⒌数据库实施阶段

运用DBMS提供的数据库语言（如SQL）及宿主语言

，根据逻辑设计和物理设计的结果

建立数据库

编制与调试应用程序

组织数据入库

进行试运行

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数据库设计的基本步骤（续）

⒍数据库运行和维护阶段

数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行

在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价

、调整与修改

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数据库设计的基本步骤（续）

设计一个完善的数据库应用系统往往是上述六个阶段的不断

反复（P208 图7.2）

把数据库设计和对数据库中数据处理的设计紧密结合起来

将这两个方面的需求分析、抽象、设计、实现在各个阶段

同时进行，相互参照，相互补充，以完善两方面的设计

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数据库设计各个阶段的设计描述

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7.1 数据库设计概述

7.1.1 数据库设计的特点

7.1.2 数据库设计方法

7.1.3 数据库设计的基本步骤

7.1.4 数据库设计过程中的各级模式

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7.1.4数据库设计过程中的各级模式

数据库设计不同阶段形成的数据库各级模式

数据库的各级模式需求分析阶段

概念结构

设计阶段

逻辑结构设计阶段

物理结构设计阶段

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模式